Корпусные кумулятивные перфораторы специального назначения.

Кумулятивные заряды, средства инициирования и взрывания заключены в общий термобаростойкий корпус однократного использования. Последний может состоять из одной или нескольких секций, свинчиваемых герметично между собой на устье скважины по мере спуска очередной секции. Перфораторы спускают на НК или лифтовых трубах. Во избежание разрушения и заклинивания корпуса в скважине, вводятся нижний и верхний пределы применения перфоратора по давлению. Эти пределы определены для конкретных зарядных комплектов и поэтому использование в этих перфораторах других зарядных комплектов запрещается. Перфораторы оснащены устройством инициирования, а отдельных случаях адиабатическим взрывателем. Привод перфоратора в действие осуществляется сбрасыванием в скважину ударника (при малых зенитных углах) или гидравлическим импульсом с предварительным сбросом в скважину стального обрезиненного шара. Последний выполняет функцию перекрытия циркуляционного канала в НКТ с одновременным обеспечением нагрузки на шток головки перфоратора для срезания чеки и срабатывания устройства инициирования. Перфоратор после срабатывания может быть сброшен в зумпф или оставлен в интервале перфорации на весь период испытания скважины. В этой связи обязательна оценка факта и полноты срабатывания перфоратора. Перфораторы могут применяться при давлении в скважине до 150 МПа. Предельная температура применения зависит от применяемой системы инициирования, средств взрывания и типа кумулятивных зарядов. Глубина пробиваемого канала сильно зависит от длительности пребывания перфоратора при высокой температуре перед выстрелом.

Пулевые перфораторы.

Пулевые перфораторы с улучшенной внутренней баллистикой

за счет длинного вертикально – криволинейного ствола используют энергию горения порохов. Перфоратор спускают в скважину на геофизическом кабеле, через который электрическим импульсом приводят его в действие. Перфораторы применяют при давлении до 100 МПа и температуре до 200 ^oС. Глубина пробиваемого канала достигает 500 мм по комбинированной мишени. Высокая объемная масса пулевых перфораторов определяет их хорошую проходимость даже в случае заполнения скважин утяжеленными промывочными жидкостями. После каждого выстрела требуется тщательная очистка внутренних полостей, что реально осуществимо только в условиях базы. Пулевые перфораторы заряжают на базе и доставляют на скважину в виде отдельных секций.

Большая масса пули обеспечивает не только пробитие глубоких каналов, но и формирование вокруг каналов протяженных трещин, что и определяет во многих случаях высокую эффективность вскрытия пластов пулевыми перфораторами.

4.7. Вспомогательное оборудование при взрывных работах

Рис. №4.6. Схема комплекса оборудования для геофизических исследований и перфорации скважин аппаратами на кабеле при герметизированном устье.

1-лубрикатор; 2- обвязка устья скважины; 3- передвижная подъемная установка; 4 – станция управления и насосный агрегат для подачи густой смазки; 5- каротажный подъемник.

Для вскрытия пласта при депрессии или дострелах и расширениях интервала перфорации при равновесии без глушения скважины используют малогабаритные перфораторы, спускаемые в скважину на геофизическом кабеле через НКТ и комплекс оборудования , представленный на рисунке 4.6. Башмак НКТ необходимо оборудовать воронкой во избежание зацепа кабельным наконечником или извлекаемым каркасом за нижнюю муфту.

Устье скважины оборудуется аварийной задвижкой и на неё устанавливается лубрикатор. Задача последнего состоит в обеспечении возможности спуска в скважину перфораторов и геофизических приборов в условиях

Рис. №4.7 Устройство лубрикаторов для спуска геофизической и прострелочной аппаратуры на кабеле при герметизации устья скважины.

а – конструкция гидродинамическая:

1 - цилиндрическая втулка; 2 – сальник; 3 - подача жидкости; 4 – сброс смазки; 5 – подача густой смазки.

б – конструкция лабиринтовая: 1 – лабиринтовые уплотнения;

2 – стравливание газа; 3 – сальник; 4 – подача жидкости.

в – конструкция контактная:

1 – сальник разъемный; 2 – диафрагма; 3 – подача жидкости:

г - конструкция контактная: 1- сальник.

избыточного давления на устье. Любой лубрикатор состоит из камеры , герметично соединённой с устьем , нижней задвижки и верхнего сальника, через который движется кабель. При высоких давлениях на устье скважины в герметизирующее устройство лубрикатора вводится гидродинамическая система с подачей под сальник густой смазки или лабиринтовое уплотнение с подачей в него жидкости. Различные системы уплотнения в лубрикаторах приведены на рисунке 4.7.( а,б,в,г)

Для спуска перфораторов в скважину на НКТ и надёжного их отстрела применяется перфораторная головка (см.рис.№4.8.)

1— муфта-переходник к колонне насосно-компрессорных труб;

2— резиновый шар;

3— упор штока;

4— шток;

5, 8, 14 — чека;

6 — стопорная гайка;

7, 15— предохранительные шарики;

9— втулка;

10, 13 — уплотнительные кольца;

11 — ударник;

12 — корпус взрывного устройства;

16 — боек;

17— корпус головки;

18 — пластмассовый корпус устройства инициирования; 19 — капсюль-детона­тор;

20— шашки ВВ;

21— детонирующий шнур

Рис.№4.8 Перфораторная головка с устройством инициирования.

В верхней части перфораторной головки имеется муфта- переходник для соединения с колонной насосно – компрессорных труб. Ниже упора штока головке имеются окна для циркуляции скважинной жидкости между затрубьем и внутренним объёмом НКТ .К нижней части головки герметично подсоединяется корпус перфоратора , в котором размещены кумулятивные заряды. с детонирующим шнуром, который вставлен в устройство инициирования. До сбрасывания в НКТ стального обрезиненного шара перфоратор спускают на колонне НКТ в заглушенную скважину и устанавливают в заданном интервале с привязкой к геологическому разрезу. Устье скважины герметизируют. Циркуляционные окна в головке перфоратора обеспечивают смену жидкости в скважине и создание возможной необходимой депрессии или равновесия. Обрезиненный шар сбрасывают через устьевые задвижки в НКТ. Через 20- 30 минут шар достигает посадочного места и останавливается на упоре штока. С этого момента затрубье и внутренний объём НКТ разобщены. Заполняя НКТ жидкостью создаём нагрузку на верхнюю чеку. При срезании этой чеки сдвигается шток и удерживающие этот шток предохранительные шарики выпадают внутрь ударника. Теперь нагрузка переходит на нижнюю чеку. После срезания нижней чеки и освобождения предохранительных шариков боёк перемещается к устройству инициирования и наносит колющий удар по устройству инициирования, в котором вмонтирован капсюль- детонатор. При срабатывании капсюля – детонатора и дополнительной шашки ВВ , детонация возбуждается в детонирующем шнуре. В свою очередь детонирующий шнур возбуждает детонацию в кумулятивных зарядах.

Сработавший перфоратор не позволяет спускать аппаратуру в прострелянный интервал и оценивать полноту срабатывания перфоратора, а также реакцию пласта на кратковременное интенсивное воздействие. Если был получен приток пластового флюида, то перфоратор может быть оставлен в скважине до её ремонта. При подъёме таких перфораторов требуется присутствие специалиста по ПВР.